光的全反射練習(xí) 一

1、光的全反射練習(xí)一1、一束復(fù)色光從空氣射入光導(dǎo)纖維后分成a、b兩束單色光，光路如圖所示，比較內(nèi)芯中的a、b兩束光，a光的（）頻率小，發(fā)生全反射的臨界角小頻率大，發(fā)生全反射的臨界角小頻率小，發(fā)生全反射的臨界角大頻率大，發(fā)生全反射的臨界角大2、如圖所示，一束平行光經(jīng)玻璃三棱鏡折射后分解為互相分離的a、b、c三束單色光。比當它們在真空中傳播時，a光的波長最短當它們在玻璃中傳播時，a光的速度最小若它們都從玻璃射向空氣，a光發(fā)生全反射的臨界角最小若它們都能使某種金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)，a光照射出光電子的最大初動能最小3、一束單色光從空氣進入水中，下列說法正確的是（）光的頻率不變光的傳播速度變大C折射角大于入射角

2、。.入射角增大到某一角度時將會發(fā)生全反射4、發(fā)出白光的細線光源ab，長度為1，豎直放置，上端a恰好在水面以下，如圖?，F(xiàn)考慮 TOC o 1-5 h z 線光源ab發(fā)出的靠近水面法線（圖中的虛線）的細光速經(jīng)水面折射后所成的像，由于水對光 有色散作用，若以l表示紅光成的像的長度，12表示紫光成的像的長度，則（）1 1 1 1C. 1 1 1D. 1 1 很。已知此光束由紅光和藍光組成，則當光束透過b板后（）傳播方向相對于入射光方向向左偏轉(zhuǎn)很角傳播方向相對于入射光方向向右偏轉(zhuǎn)很角紅光在藍光的左邊紅光在藍光的右邊6、如圖所示，一束光由A點沿半徑方向射向一半圓形玻璃磚，在玻璃磚右側(cè)的足夠長的屏 上出現(xiàn)兩

3、個亮點，以下說法正確的是（）自A點入射的這束光一定由兩種頻率的光組成自A點入射的這束光可能由三種頻率的光組成射到B點的光的波長大于射到C點的光的波長若將入射光線繞圓心0逆時針旋轉(zhuǎn)，屏上亮點B首先消失7、一半圓形玻璃磚，C點為其球心，直線了了與玻璃磚上表面垂直，C為垂足，如圖所示。與直線了了平行且到直線了了距離相等的ab兩條不同頻率的細光束從空氣射入玻璃磚，折射后相交于圖中的P點，以下判斷正確的是（）b光從空氣射入玻璃磚后速度變小，波長變長真空中a光的波長大于b光a光的頻率比b光高若a光、b光從同一介質(zhì)射入真空，a光發(fā)生全反射的臨界角小于b光8、截面為等腰直角三角形的三棱鏡如圖甲所示。DE為嵌在

4、三棱鏡內(nèi)部緊貼BBCC面的線 狀單色可見光光源，DE與三棱鏡的ABC面垂直，D位于線段BC的中點。圖乙為圖甲中ABC面的正視圖。三棱鏡對該單色光的折射率為,只考慮由DE直接射向側(cè)面AA,CC的光線。下列說法正確的是（）光從AACC面出射的區(qū)域占該側(cè)面總面積的2光從AACC面出射的區(qū)域占該側(cè)面總面積的若DE發(fā)出的單色光頻率變小，AACC面有光出射的區(qū)域面積將增大若DE發(fā)出的單色光頻率變小，AACC面有光出射的區(qū)域面積將減小9、如圖所示，AOB為透明扇形玻璃磚，圓心角ZAQB=60, OM為匕AOB的角平分線，一束 平行于OM的單色光在空氣中由OA邊射入玻璃磚，經(jīng)OA面折射后的光線恰好平行于OB。

5、則 下列說法中正確的是（）該玻璃的折射率為2經(jīng)OA面折射后的光線在AMB面都將發(fā)生全反射該入射光在空氣中的波長與在玻璃磚中的波長相等該入射光在空氣中的頻率與在玻璃磚中的頻率相等10、如圖所示，圓心為O、半徑為R的半圓形玻璃磚置于水平桌面上，光線從P點垂直界面入射后，恰好在玻璃磚圓形表面發(fā)生全反射；當入射角時，光線從玻璃磚圓形表面出射后恰好與入射光平行。已知真空中的光速為c，則（ ）A.玻璃磚的折射率為1.5B.之間的距離為光在玻璃磚內(nèi)的傳播速度為3光從玻璃到空氣的臨界角為3011、如圖所示是一個透明圓柱體的橫截面，一束單色光平行于直徑AB射向圓柱體，光線經(jīng) 過折射后恰能射到B點.已知入射光線到

6、直徑AB的距離為R, R是圓柱體的半徑.已知光在真空中的傳播速度為c,則（ ）A.該透明圓柱體介質(zhì)的折射率為L萬該單色光從C點傳播到B點的時間為C折射光線過B點時可能發(fā)生全反射D.改變?nèi)肷涔饩€到直徑AB的距離，折射光線仍然能夠射到B點12、如圖所示，自行車的尾燈采用了全反射棱鏡的原理。它雖然本身不發(fā)光，但在夜間騎行 時，從后面開來的汽車發(fā)出的強光照到尾燈后，會有較強的光被反射回去，使汽車司機注意 到前面有自行車。尾燈的原理如圖所示，下面說法中正確的是（ ）汽車燈光應(yīng)從右面射過來在尾燈的左表面發(fā)生全反射汽車燈光應(yīng)從右面射過來在尾燈的右表面發(fā)生全反射汽車燈光應(yīng)從左面射過來在尾燈的左表面發(fā)生全反射汽

7、車燈光應(yīng)從左面射過來在尾燈的右表面發(fā)生全反射113、如圖是一個4圓柱體棱鏡的截面圖，圖中E、F、G、H將半徑OM分成5等份，虛線EE1、5FF、GG、HH平行于半徑ON，ON邊可吸收到達其上的所有光線.已知該棱鏡的折射率n= 111若平行光束垂直入射并覆蓋OM,則光線（）A、不能從圓弧NF1射出B、只能從原話NG1射出C、能從圓弧G1H1射出D、能從圓弧H1M射出14、如左下圖所示，AB為一塊透明的光學(xué)材料左側(cè)的端面，建立直角坐標系如右下圖，設(shè) 該光學(xué)材料的折射率沿y軸正方向均勻減小.現(xiàn)有一束單色光a從原點O以某一入射角0由 空氣射入該材料內(nèi)部，則該光線在該材料內(nèi)部可能的光路是右下圖中的（ ）

8、15、用臨界角為42的玻璃制成的三棱鏡ABC，ZB=15，ZC=90，一束光線垂直AC面 TOC o 1-5 h z 射入，如圖它在棱鏡內(nèi)發(fā)生全反射的次數(shù)為（）2 次3 次r4次心/5次16、如圖所示，空氣中有一橫截面為半圓環(huán)的均勻透明柱體，其內(nèi)圓半徑為r，外圓半徑為R，R=Jr?，F(xiàn)有一束單色光垂直于水平端面A射入透明柱體，只經(jīng)過兩次全反射就垂直 于水平端面B射出。設(shè)透明柱體的折射率為n，光在透明柱體內(nèi)傳播的時間為t，若真空中 的光速為。，則（）A. n可能為占B. n可能為2廠M尸4.8r/ Ar t可能為二.D. t可能為c人 二 r 17、如圖所示，ABC是一個三棱鏡的截面圖，一束單色光

9、以i = 60。的入射角從側(cè)面的中點N射入。已知三棱鏡對該單色光的折射率=由，AB長為L,光在真空中的傳播速度為c，求：此束單色光第一次從三棱鏡射出的方向(不考慮AB面的反射)；此束單色光從射入三棱鏡到BC面所用的時間。18、如圖所示為三棱鏡ABC的橫截面，ZA=70，ZC = 90，一單色光垂直于AC面入射， 已知玻璃對該光全反射的臨界角為45，光在真空中的傳播速度為c，求：該單色光在三棱鏡中傳播的速度；光線最后從三棱鏡AB面射入空氣時的折射角。19、某有線制導(dǎo)導(dǎo)彈發(fā)射時，在導(dǎo)彈發(fā)射基地，大地與導(dǎo)彈間連一根細如蛛絲的特制光纖(像 放風(fēng)箏一樣)，它雙向傳輸信號，能達到有線制導(dǎo)作用。光纖由纖芯和

10、包層組成，其剖面如 圖所示，其中纖芯材料的折射率七=2，包層折射率氣=構(gòu)，光纖長度為3X103m。(已 知當光從折射率為七的介質(zhì)射入折射為氣的介質(zhì)時，入射角。折射角。2間滿足關(guān)系：sin0 1 = n2sin。2)試通過計算說明從光纖一端入射的光信號是否會通過包層“泄漏”出去；若導(dǎo)彈飛行過程中，將有關(guān)參數(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)楣庑盘枺霉饫w發(fā)回發(fā)射基地經(jīng)瞬間處理后轉(zhuǎn) 化為指令光信號返回導(dǎo)彈，求信號往返需要的最長時間。20、如圖所示，為某種透明介質(zhì)的截面圖，AAOC為等腰直角三角形，BC為半徑R=10cm 的四分之一圓弧，AB與水平面屏幕MN垂直并接觸于A點.由紅光和紫光兩種單色光組成的 復(fù)色光射向圓心0,在

11、AB分界面上的入射角i = 45，結(jié)果在水平屏幕MN上出現(xiàn)兩個亮斑.已知該介質(zhì)對紅光和紫光的折射率分別為七=3 ，氣=由.(1)試通過計算判斷在AM和AN兩處產(chǎn)生亮斑的顏色；(2 )求兩個亮斑間的距離.答案：1、C 2、D 3、A 4、D 5、D 6、BD 7、B 8、AC 9、D 10、C 11、B 12、A 13、B 14、D 15、B 16、AB 17、光將垂直于底面AC，沿PQ方向射出棱鏡 18、（1）T；（2）45CJ 19、如圖所示，由題意在纖芯和包層分界面上全反射臨界角C滿足n sinC=n sin90。 12得 C=60。當在端面上的入射角最大（im=90 ）時，折射角r也最大

12、，在纖芯與包層分界面上的入射角 ssra90YV最小，在端面上im=90。時，由七=總計晚，得=30這時imi=9030=60=C，所以，在所有情況中從端面入射到光纖中的信號都不會 從包層中“泄漏”出去。（2）當在端面上入射角最大時所用時間最長，這時光在纖芯中總路程為s=。審既，光纖中ce必d光速v頊，時間t=v =8口尸祖=8x105 s。答案：（1）見解析（2）8X10-5 s20、（1）在AM處產(chǎn)生的亮斑顏色為紅色，在AN處產(chǎn)生的亮斑顏色為紅色與紫色的混合色（2）（5 出+10）cm1吏解析：（1）設(shè)紅光和紫光的臨界角分別為CC2，sinC尸血=2，C1 = 60，同理C2 = 45，i = 45=C2，i = 4